轉爐煙氣治理。轉爐煙氣的治理主要從改革工藝入手,將空氣側吹轉爐改造成氧氣頂吹或頂底複合吹煉轉爐,並采用“二文一塔”(兩級文氏管,一個洗滌塔)濕法淨化流程和未燃法回收煤氣工藝。“六五”計劃期間,鋼鐵係統改造了17座側吹轉爐。到一九八八年,空氣側吹轉爐的鋼產量已由一九八○年的251萬噸下降到10萬噸,僅占鋼的總產量的0.85%。改造後轉爐的煙氣含塵濃度比空氣側吹轉爐減少90%以上。
控製焦爐爐頂煙塵。治理的重點是減輕強致癌物——多環芳烴的汙染。據一九八五年底調查,在24個大中型鋼鐵企業的79座焦爐上,先後安裝153套高壓氨水無煙裝煤設施,占焦爐總數的67%。采取上述措施後,焦爐爐頂的苯並(a)芘的濃度降到每標準立方米2.67微克,比原來減少89.2%;苯可溶物降到390微克,比原來減少79.8%。
煉鋼電爐煙塵治理。一九八○年特殊鋼生產係統的電爐除塵設施配套率隻有14%,一九八八年上升到40%。電爐煙塵一般采用袋式除塵器解決,每噸鋼可收塵約8—12千克。
六、綜合利用,變廢為寶
鋼鐵企業的大量“三廢”,不僅汙染了環境,也浪費了資源、能源。多途徑、多層次地綜合利用“三廢”不僅可治理環境汙染,而且可以提高鋼鐵生產的經濟效益。從七十年代開始,鋼鐵工業部門把“綜合利用,化害為利,變廢為寶”作為治理“三廢”的一條重要方針,采取多種回收與淨化處理相結合,大力回收利用“三廢”資源。據一九八一至一九九○年的統計,鋼鐵係統“三廢”綜合利用創造的產值達42億元,實現利潤17.8億元,利潤提成6.4億元。
鋼鐵企業通過“三廢”的綜合利用,收效較為顯著。如:處理利用鋼渣鐵渣,從渣中要廢鋼、要建材、要農肥。僅一九八五年,全國生產高爐水渣2304萬噸,大部分可做水泥原料,高爐渣的利用率已達94%。全國鋼渣的堆存量約有1億噸,每年還產生新渣約800萬噸。鋼渣中含7%—10%左右的廢鋼,還含有矽、鈣、磷、釩、铌等多種元素。鋼渣經過破碎、篩選、磁選,可以回收大量廢鋼。渣粒和渣粉可以代替熔劑用於燒結,可作水泥原料、築路材料以及農肥和土壤改良劑。一九八○年鋼渣利用率隻有11%,一九八五年達38.7%,一九九○年又提高到61%。太鋼從一九八三年五月到一九八七年五月,共處理鋼鐵渣760多萬噸,回收廢鋼鐵34萬噸,創造價值4100萬元,盈利1400萬元,4年內處理太鋼半個世紀堆存的鋼鐵渣總量的65%,被聯合國環境規劃署授予“全球500佳”的稱號。
充分利用含鐵塵泥,可為增產鋼鐵提供再生資源。在治理廢水、廢氣的過程中,采取汙泥脫水、汙泥造球等措施,得到大量含鐵塵泥。一九九○年利用含鐵塵泥742萬噸,比一九八一年增加約426萬噸。按平均含鐵40%計算,一年利用的塵泥相當於增產200多萬噸生鐵的原料。
提高可燃氣體利用率,可收節能、治汙的雙重效益。八十年代以來,鋼鐵企業回收煤氣進展很快。重點鋼鐵企業的高爐煤氣利用率已從一九八○年的89.2%提高到一九八五年的97.3%。“六五”計劃期間,轉爐煤氣利用率也從5%左右提高到10%以上。鞍鋼、本鋼、首鋼等十九個大中型鋼鐵企業,每年還拿出3.5億立方米的焦爐煤氣供給民用,節約燃煤數十萬噸,也減少了生活區的煤塵和二氧化硫汙染。
回收各種餘熱資源是節約能源的有效途徑。鋼鐵冶煉的餘熱資源十分豐富。八十年代上半期,鞍鋼、首鋼、本鋼、太鋼等企業,僅利用高爐衝渣水、化工廠與電廠冷卻水的餘熱進行采暖,供暖麵積就達到537萬平方米,從而取代了一大批汙染較重的小鍋爐,一個采暖期可節煤26萬噸。
七、植樹種草,美化環境
綠化具有淨化空氣、調節氣候、降低噪聲、保持水土等多種效益,是維持生態平衡,保護和美化環境的重要途徑。中國鋼鐵工業自七十年代采取綠化企業的方針後,成效顯著。據82個鋼鐵企業的統計,截至一九八八年共建苗圃1800餘畝,綠化麵積5600多萬平方米,綠化率達到20.77%。重點冶金礦山共植喬灌木700多萬株。有些企業開始向綠樹成蔭、芳草如茵的花園工廠轉變。例如首鋼,過去技術裝備落後,環境汙染嚴重。一九七九年改革試點以來,開始結合技術改造根治汙染。首鋼80年代以來用於環保和綠化工程的投資,約占技術改造總投資的10%。他們首先治理“七水一溝”,將焦化廠的酚氰汙水、化肥廠的含氰汙水、高爐煤氣洗滌水、轉爐煤氣洗滌水、一燒結的汙水、二燒結的汙水、軋鋼汙水,以及廠東門外一條外排黑水溝治理好,使排放指標全部達到國家標準。隨後,又抓了鍋爐、燒結機、高爐的粉塵和焦爐爐頂煙塵的治理。經過治理,使四十年代的老燒結車間成為中國最清潔的燒結車間,得到國際人士的稱讚。三號、四號高爐改造後全年可回收含鐵粉塵6500噸,基本上做到了出鐵不冒煙。首鋼的廠區降塵量減少到每平方千米54噸,廠界噪聲降到56分貝,綠化率達到29.5%。
環境保護的科學研究
環境保護是一門涉及多學科的新興交叉科學。要改善鋼鐵企業的環境,必須針對鋼鐵工業汙染的特點,加強科學研究,依靠科學技術進步,以攻克難關。
冶金部堅持貫徹環境保護科學技術先行的方針。一九七八年九月,冶金部在建築研究總院內設立了環境保護研究所。一九八○年十二月,成立了冶金部環境監測中心。該所還先後建起了環境保護研究試驗樓及環境風洞,增設了環境評價和噪聲防治研究室,建立並完善了水、氣、渣、噪聲治理、環境評價、環境監測、環保情報等門類比較齊全的科學研究手段,充實了環保科研技術力量。一九八六年十二月,在冶金部安全技術研究所基礎上改設冶金部安全環保研究院,擴大了環保科研隊伍。各設計研究院和一些企業也相繼成立了環境保護的設計、研究機構。
冶金環境保護科學研究的重點,一直放在如何治理鋼鐵工業中量大、麵廣、汙染嚴重的汙染源方麵,同時注意充分回收資源,節約能源,把廢棄物再資源化。在學習國際經驗的基礎上,中國鋼鐵工業的環境保護技術,包括汙染治理、環境評價、環境監測,已有了較大的進步。一九八一年至一九八八年,鋼鐵工業係統共完成重要環保科研課題121項,獲得部級重大科研成果獎105項。
通過科學研究,在鋼鐵工業的40個主要汙染源中,除了低濃度二氧化硫、含氟煙氣、無組織排放煙塵、推焦煙塵和部分噪聲等以外,大體有85%左右汙染源的治理技術已經過關或基本過關。
一九八○年至一九八八年取得的有代表性的重大環保科技成果有:
(一)廢水水質淨化、水質穩定技術。如用磁法流程處理氧氣頂吹轉爐煙氣洗滌水,用高梯度磁過濾處理軋鋼廢水,轉爐除塵循環水係統用酸法除垢,高爐衝渣水閉路循環技術,焦化酚氰汙水生物處理,氣浮除油,特殊鋼酸洗液處理工藝,纖維和陶粒濾料處理中板軋鋼廢水等。
(二)煙塵治理技術。如電除塵技術,沸騰顆粒層除塵器,密度漸變大容量化學纖維層濾料及其加工方法,全封閉電爐及大布袋除塵工藝,高爐煤氣幹法淨化,高壓氨水噴射無煙裝煤,頂吹氧氣平爐除塵技術,高爐出鐵場除塵技術,料場覆蓋劑,燒結機機頭和機尾集中除塵係統,轉爐煤氣回收、鐵合金電爐布袋除塵、電除塵器脈衝電源等。
(三)固體廢棄物治理技術。如高爐渣製膨珠生產工藝,轉爐鋼渣熱潑和風淬技術,轉爐鋼渣製水泥技術,轉爐鋼渣渣罐孔流水淬及其產品利用技術,平爐初期渣水淬及水淬渣配入高堿度燒結礦生產工藝,電爐鋼渣生產白水泥工藝,平爐鋼渣破碎磁選技術,轉爐塵泥造球作煉鋼造渣劑,頂吹氧平爐粉塵製氧化鐵紅新工藝,粉煤灰漂珠生產PS絕熱板、防腐、防鏽塗料等。
(四)消化吸收引進技術。如焦化廢水生物處理技術,通過強化處理,延長曝氣時間、混凝處理等,使廢水中的油、酚、氰化學耗氧量等指標達到國家排放標準。又如在1200立方米高爐冷風閥上采用了高頻噪聲消聲技術,使噪聲由100多分貝降到50多分貝。轉爐煤氣回收的配套技術,采用了新型煤氣回收三向切換閥、煤氣流量計、可調喉口文氏管、液壓伺服裝置等,可使回收的煤氣中一氧化碳含量達67.3%,發熱值為8363.8千焦/標準立方米,平均每噸鋼回收煤氣83標準立方米,達到國際水平。